JP3557165B2 - Light source device and projection type video display device having the same - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、光源装置および投写型映像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶プロジェクタなどの投写型映像表示装置には、高輝度の光源装置が設けられている。この光源装置は発光部と曲面反射鏡(放物面反射鏡や楕円反射鏡)とから成り、前記発光部には、発光効率の観点などからメタルハライドランプに代表される放電管が使用されている。放電管は、その構造上、点灯中に破裂する可能性があるため、その対策として、図5に示すように、放物面反射鏡50の前縁に当接して固定されることによって放電管51の前方を覆う透明な保護板52を設けた構造が採用されており、点灯中に放電管51が破裂しても、その破片が周囲に飛び散らないようにしている。また、図6に示すように、放電管51を透明ガラス管53で覆った2重管構造も知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の光源装置は、放電管51を完全に覆う構造であるため、放電管51から発せられた熱がこもり、温度が上昇して高温になり易い。また、特に図6に示した2重管構造の光源装置は割高であり、製作歩留りも悪いといった欠点を有している。
【0004】
この発明は、上記の事情に鑑み、発光部の破裂による破片飛び散りを防止しつつ過度な温度上昇を防止できる光源装置及びこれを用いた投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明の光源装置は、上記の課題を解決するために、発光部と、前記発光部から出射された光を反射する曲面反射鏡と、前記曲面反射鏡の開口側を覆うように設けられた透明保護板とを備えた光源装置において、前記曲面反射鏡の前縁近傍に切欠が形成され、複数の通気貫通孔を有して前記切欠を覆うように設けられた平板部材と、L字状板の一方の板面に前記曲面反射鏡からの出射光を透過させるための開口を有した支持台と、前記支持台の他方の板面に設けられた一対の係止穴部と、前記支持台の一方の板面に設けられた係止爪部と、前記一対の係止穴部に係合し且つ前記係止爪部にて係止されることで前記曲面反射鏡を支持台に固定すると共に前記平板部材を前記曲面反射鏡に圧接する線状弾性部材と、を備えたことを特徴とする。
【0010】
上記の構成によれば、通気貫通孔によって光源装置内の高温空気は光源装置外の低温空気と入れ替わることが可能となり、光源装置の過度な温度上昇を抑えることができる。また通気貫通孔の大きさや個数などを違えた複数種類の平板部材を用意することが容易であり、曲面反射鏡としては共通品を用いつつ、冷却ファンの能力等を考慮して適宜平板部材を選択することで、発光部における最良の発光状態を簡単に実現させることが可能となる。また、ねじや接着剤などを用いずに曲面反射鏡を支持台に固定できると共に平板部材を曲面反射鏡に圧接できるので、特に平板部材が曲面反射鏡に係合装着される形態においては平板部材の離脱を確実に防止することが可能である。
【0011】
また、この発明の投写型映像表示装置は、上述した光源装置と、該光源装置から出射された光をライトバルブに導く光学系と、前記ライトバルブを経た光を投写する投写レンズと、前記光源装置の近傍に設けられた冷却ファン装置と、を備えたことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態の液晶プロジェクタを図1乃至図3に基づいて説明する。
【0013】
図1はこの実施形態の液晶プロジェクタ1における内部構造の概略を示した断面図である。図では一つの液晶パネル2を備える一板式として示しているが、赤色光(R)用の液晶パネル、緑色光(G)用の液晶パネル、及び青色光(B)用の液晶パネルを備えた三板式の構成としてもよい。三板式の構成とする場合にはダイクロイックミラー、リレーレンズ、ダイクロイックプリズム等を用いた光学系を採用することができる。また、光源装置3を一つ備える構成としているが、複数備える構成としてもよい。
【0014】
液晶プロジェクタ1の筐体1aの前面側には投写レンズ4が設けられている。光源装置3から出射された光は透過型の液晶パネル2にて光変調され、図示しない光学系を経て前記投写レンズ4に導かれ、この投写レンズ4にて図示しないスクリーンに映像が投影される。また、筐体1aの背面側には通気穴1bが形成されており、この通気穴1bに面した位置で且つ光源装置3の近傍位置に冷却ファン5を設けている。
【0015】
図2は光源装置3を拡大して示した説明図である。光源装置3は、メタルハライドランプ等の放電管から成る発光部11と、この発光部11から出射された光が平行光となるように反射する放物面反射鏡12と、この放物面反射鏡の前縁に接してこれを覆うように設けられた透明保護板13とを備え成る。そして、前記放物面反射鏡12は、その名の如く放物線を回転させて得られる形状を有するのであるが、液晶パネル2は方形状に形成されており、必要な光照射面形状は方形状でよいため、放物面反射鏡12の前縁近傍箇所において、液晶パネル2の方形状に対応させて平坦面部12aを4か所形成している。そして、この平坦面部12aの一つにおいて複数の通気貫通孔12bを形成している。
【0016】
上記の通気貫通孔12bによって光源装置3内の高温空気は光源装置3外の低温空気と入れ替わることが可能になり、光源装置3の温度上昇を抑えることができる。また、複数の通気貫通孔12bを備えるので、一つ一つの通気貫通孔を適当な小ささのものとし、万が一発光部11が破裂した際の破裂片の飛び散りを防止している。実験では、通気と破裂片の飛び散り防止の観点から、通気貫通孔12bの直径を1.5mm〜2.0mm程度とするのが適当であった。また、通気貫通孔12bは放物面反射鏡12における平坦面部12aに形成されているので、光反射の主要領域に及んで散在させて設けた場合の光反射効率低下といった不具合も防止できる。
【0017】
図3及び図4は光源装置の他の例を示した斜視図である。この光源装置6は、メタルハライドランプ等の放電管から成る発光部21と、この発光部21から出射された光が平行光となるように反射する放物面反射鏡22と、この放物面反射鏡の前縁に接してこれを覆うように設けられた透明保護板23とを備える。放物面反射鏡22は、その前縁近傍に平坦面部を4か所有し、この平坦面部の一つ(図では右箇所)において切欠22aを有している。この切欠22aは、複数の通気貫通孔24aが形成された飛散防止板(この実施形態では金属製としている)24によって覆われている。飛散防止板24を接着剤等によって放物面反射鏡22に装着してもよいのであるが、この実施形態では以下のようにして飛散防止板24を放物面反射鏡22に装着している。
【0018】
飛散防止板24は前記通気貫通孔24aが形成された本体部と当該本体部から上下方向に各々延びた腕部とを有して成り、各腕部の先端を屈曲させて係止突起24bを形成している。一方、放物面反射鏡22の前縁上端および前縁下端には係止凹部22bが形成されている。係止凹部22bに係止突起24bが係合することで、飛散防止板24が放物面反射鏡22に係合装着される。
【0019】
L字状板から成る支持台25は、一方の板面(立上板面)に放物面反射鏡22からの出射光を透過させるための開口25aを有する。支持台25の他方の板面には、一対の係止穴部26が放物面反射鏡22の横幅に略対応した間隔をおいて設けられている。また、支持台25の一方の板面(立上板面)の上部位置(開口25aよりも上の位置)には、係止爪部27が設けられている。係止爪部27は、他方の板面の側へ当該板面と略平行に突出して形成されており、その先端の下面側に爪部を有している。なお、この実施形態では、支持台25と一対の係止穴部26と係止爪部27とは樹脂成形によって一体成形されている。
【0020】
係止爪部27は、線状弾性部材28を係止するように位置しているものであるが、線状弾性部材28における弾性力を受け止めるのではなく、当該弾性力は放物面反射鏡22に加わるようにしてある。放物面反射鏡22は前縁側ほど大径となるものであり、線状弾性部材28の弾性力が放物面反射鏡22に加わる状態では線状弾性部材28は小径側へとずれ動こうとするが、このずれ動きを係止爪部27が阻止する。線状弾性部材28は、放物面反射鏡22の周囲形状に略対応した略Ω字形状を成しており、端部には前記一対の係止穴部26に係合することになる屈曲部28aを有している。この線状弾性部材28の屈曲部28aを係止穴部26にそれぞれ係合させ、線状弾性部材28の中央上部を前記係止爪部27に係止させることにより、放物面反射鏡22に下方向の弾性力が加わる。放物面反射鏡22は前縁側ほど大径となるものであるから、上記下方向の弾性力を受けることで、放物面反射鏡22を支持台25の一方の板面(立上板面)に圧接する力が生じるとともに、放物面反射鏡22を支持台25の他方の板面に圧接する力が生じることになる。これらの力によって放物面反射鏡22が支持台25に固定されることになる。
【0021】
また、放物面反射鏡22における左右のずれ動きも略Ω字形状を成す線状弾性部材28によって阻止されることになる。線状弾性部材28には出っ張り部28bが形成されており、この出っ張り部28bが飛散防止板24上を通るようにしてある。従って、飛散防止板24が放物面反射鏡22の平坦面部に設けられていても、線状弾性部材28の弾性力が飛散防止板24に確実に付与され、飛散防止板24は放物面反射鏡22に押圧された状態でしっかりと保持されることになる。
【0022】
このように、図3及び図4に示した構成は、通気貫通孔24aを有する飛散防止板24を用いるから、図2に示した放物面反射鏡12自体に通気貫通孔12bを形成する場合の技術的困難性を解決しつつ、図2の構成において奏する作用を同様に発揮することが可能となる。
【0023】
ここで、発光部21(11)において最良の発光状態を得るには、発光部21(11)が最適な温度に維持されることが必要であり、冷却不足や過剰な冷却は避けるべきであるが、各機種で用いられる発光部21(11)や冷却ファン5の能力や部材配置による冷却空気の流路などが相違しており、各機種において最適な通気貫通孔24a(12b)の大きさや個数や配置なども違ってくることになる。通気貫通孔24aを有する飛散防止板24を用いる構成においては、通気貫通孔24aの個数や大きさ(孔の大きさの最大値は破片飛び散り防止の観点から決定するのが望ましい)や配置などを違えた複数種類の飛散防止板24を用意しておき、放物面反射鏡22については共通品を用いつつ、前記冷却ファン5の能力等を考慮して、適宜飛散防止板24を選択することで、発光部21における最良の発光状態を簡単に実現させることが可能となる。
【0024】
また、放物面反射鏡22に係止凹部22bを形成してこれに飛散防止板24の係止突起24bを係合させるようにしたから、ねじや接着剤などを用いずに飛散防止板24を放物面反射鏡22に装着することができる。また、光源装置の交換においては飛散防止板24を再利用することが可能となる。勿論、係止凹部22bと係止突起24bとによる係合に限らず、係止凹部22bに代えて係止凸部とするなど、他の構成を採用することができる。また、放物面反射鏡22の切欠22aを飛散防止板24で覆うことを実現することにおいては、飛散防止板24を放物面反射鏡22に装着することの他、例えば、飛散防止板24を支持台25に取り付け、放物面反射鏡22を支持台25に装着することで切欠22aが飛散防止板24で覆われるとする構成も採用し得る。
【0025】
また、線状弾性部材28によって放物面反射鏡22を支持台25に固定するようにしたから、固定用のねじや接着剤などを不要にできるとともに、線状弾性部材28の弾性力によって飛散防止板24が放物面反射鏡22から離脱してしまうのを確実に防止することができる。特に、線状弾性部材28に出っ張り部28bを設けたことで、放物面反射鏡22の平坦面部に設けた飛散防止板24を確実に押さえつけることができる。
【0026】
なお、以上の説明においては、曲面反射鏡として放物面反射鏡12(22)を例示したが、楕円反射鏡としてもよい。また、飛散防止板24は金属に限らず、耐熱性の樹脂等を用いることができる。また、飛散防止板24を放物面反射鏡22の右横部に装着したが、切欠22aが左横部に存在する場合には当然に左横部に装着してもよく、両横部に切欠22aが存在する場合には、右横部或いは左横部の一方のみに装着して他方は完全に塞ぐようにしてもよいし、或いは両方に装着してもよい。また、切欠22aが上部に存在する場合には当然に上部に装着してもよい。また、切欠22aや通気貫通孔12bは放物面反射鏡22・12の平坦面部において形成し、光反射効率の低下を極力防止するようにしたが、必ずしも平坦面部に形成することに限定するものではない。また、通気貫通孔の形状を円形としたが、角形など他の形状としてもよい。また、透明保護板23を放物面反射鏡22に装着したが、透明保護板23を支持台25に装着する構造も採用し得る。また、当該光源装置を液晶プロジェクタに用いたが、他のライトバルブを用いる投写型映像表示装置にも用いることができる。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、通気貫通孔によって光源装置内の高温空気を光源装置外の低温空気と入れ替え、光源装置の温度上昇を抑えることができる。また、複数の通気貫通孔を備えるので、一つ一つの通気貫通孔を適当な小ささのものとし、万が一発光部が破裂した際の破裂片の飛び散りを防止することができる。
【0028】
曲面反射鏡に形成した切欠を複数の通気貫通孔を有する平板部材にて覆う構成であれば、曲面反射鏡自体に複数の通気貫通孔を形成する場合の技術的困難性を解決することができる。また、平板部材に形成する通気貫通孔の数や大きさ等を変えることで発光部に対する冷却能力を調整でき、発光部において最良の温度を確保することが可能となる。
【0029】
平板部材を曲面反射鏡に係合装着する構成であれば、ねじや接着剤などを用いずに平板部材を曲面反射鏡に装着することができる。また、光源装置の交換においては平板部材を再利用することが可能となる。
【0030】
線状弾性部材を用いて曲面反射鏡に支持台に装着する構成であれば、ねじや接着剤などを用いずに曲面反射鏡を支持台に固定できると共に平板部材は曲面反射鏡に圧接されるので、特に平板部材が曲面反射鏡に係合装着される形態においては平板部材の離脱を確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態の液晶プロジェクタの概略構成を示した断面図である。
【図2】図1に示した光源装置の拡大図である。
【図3】この発明の実施形態の光源装置の斜視図である。
【図4】この発明の実施形態の光源装置の分解斜視図である。
【図5】従来の光源装置を示した断面図である。
【図6】従来の光源装置(2重管構造)を示した断面図である。
【符号の説明】
1 液晶プロジェクタ
2 液晶パネル
3 光源装置
4 投写レンズ
5 冷却ファン装置
11,21 発光部
12,22 放物面反射鏡
13,23 透明保護板
12b,24a 通気貫通孔
24a通気貫通孔
25 支持台
26 係止穴部
27 係止爪部
28 線状弾性部材[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a light source device and a projection type video display device.
[0002]
[Prior art]
A projection-type image display device such as a liquid crystal projector is provided with a high-luminance light source device. This light source device includes a light emitting section and a curved reflecting mirror (a parabolic reflecting mirror or an elliptical reflecting mirror). In the light emitting section, a discharge tube typified by a metal halide lamp is used from the viewpoint of luminous efficiency. . Since the discharge tube may rupture during lighting due to its structure, as a countermeasure, as shown in FIG. 5, the discharge tube is fixed by contacting the front edge of the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the above-mentioned conventional light source device has a structure that completely covers the
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a light source device capable of preventing an excessive rise in temperature while preventing fragments from being scattered due to a rupture of a light emitting unit, and a projection type image display device using the same.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a light source device of the present invention is provided so as to cover a light emitting unit, a curved reflecting mirror for reflecting light emitted from the light emitting unit, and an opening side of the curved reflecting mirror. A light source device comprising a transparent protective plate, a notch formed near a front edge of the curved reflecting mirror, a flat plate member having a plurality of ventilation through holes provided to cover the notch, and an L-shaped member. A support having an opening on one plate surface of the plate for transmitting light emitted from the curved reflecting mirror, a pair of locking holes provided on the other plate surface of the support, The curved reflecting mirror is fixed to the support table by engaging with a locking claw provided on one plate surface of the base and the pair of locking holes and being locked by the locking claw. And a linear elastic member for pressing the flat plate member against the curved reflecting mirror.
[0010]
According to the above configuration, the high-temperature air inside the light source device can be replaced with the low-temperature air outside the light source device by the ventilation through-hole, so that an excessive rise in temperature of the light source device can be suppressed. In addition, it is easy to prepare a plurality of types of flat plate members having different sizes and numbers of ventilation through holes, and a common flat mirror member is used. By making a selection, the best light emitting state in the light emitting section can be easily realized. Further, since the curved reflecting mirror can be fixed to the support base without using a screw or an adhesive, and the flat plate member can be pressed against the curved reflecting mirror, the flat plate member is particularly fitted to the curved reflecting mirror. Can be reliably prevented from being detached.
[0011]
In addition, the projection display apparatus of the present invention includes the light source device described above, an optical system that guides light emitted from the light source device to a light valve, a projection lens that projects light that has passed through the light valve, and the light source. And a cooling fan device provided in the vicinity of the device.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a liquid crystal projector according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0013]
FIG. 1 is a sectional view schematically showing the internal structure of a liquid crystal projector 1 according to this embodiment. Although shown as a single-panel type having one liquid crystal panel 2 in the figure, a liquid crystal panel for red light (R), a liquid crystal panel for green light (G), and a liquid crystal panel for blue light (B) are provided. A three-plate configuration may be used. In the case of a three-plate configuration, an optical system using a dichroic mirror, a relay lens, a dichroic prism, or the like can be employed. Further, the
[0014]
A projection lens 4 is provided on the front side of the housing 1a of the liquid crystal projector 1. The light emitted from the
[0015]
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the
[0016]
The ventilation through
[0017]
3 and 4 are perspective views showing other examples of the light source device. The light source device 6 includes a
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The locking
[0021]
Further, the left and right displacement movement of the
[0022]
As described above, the configuration shown in FIGS. 3 and 4 uses the
[0023]
Here, in order to obtain the best light emitting state in the light emitting unit 21 (11), it is necessary to maintain the light emitting unit 21 (11) at an optimum temperature, and to avoid insufficient cooling or excessive cooling. However, there are differences in the flow of the cooling air depending on the capacity and the arrangement of the light emitting unit 21 (11) and the cooling fan 5 used in each model, and the optimal size of the ventilation through
[0024]
In addition, since the locking
[0025]
In addition, since the
[0026]
In the above description, the parabolic reflecting mirror 12 (22) is exemplified as the curved reflecting mirror, but may be an elliptical reflecting mirror. Further, the
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the high-temperature air inside the light source device is replaced with the low-temperature air outside the light source device by the ventilation through-hole, and the temperature rise of the light source device can be suppressed. Further, since a plurality of ventilation through-holes are provided, each ventilation through-hole can be made appropriately small, and it is possible to prevent scattered pieces of ruptured pieces in the event that the light-emitting portion ruptures.
[0028]
If the notch formed in the curved reflecting mirror is covered with a flat plate member having a plurality of ventilation through holes, it is possible to solve the technical difficulty in forming a plurality of ventilation through holes in the curved reflecting mirror itself. . In addition, by changing the number, size, and the like of the ventilation through holes formed in the flat plate member, the cooling capacity for the light emitting unit can be adjusted, and the best temperature can be secured in the light emitting unit.
[0029]
With a configuration in which the flat member is engaged with the curved reflecting mirror, the flat member can be mounted on the curved reflecting mirror without using a screw, an adhesive, or the like. Further, the flat plate member can be reused when exchanging the light source device.
[0030]
If the configuration is such that the curved reflecting mirror is mounted on the supporting base using a linear elastic member, the curved reflecting mirror can be fixed to the supporting base without using screws or adhesives, and the flat plate member is pressed against the curved reflecting mirror. Therefore, in particular, in a mode in which the flat plate member is engaged with the curved reflecting mirror, the separation of the flat plate member can be reliably prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal projector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the light source device shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a light source device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the light source device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional light source device.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional light source device (double tube structure).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal projector 2
Claims (2)
前記曲面反射鏡の前縁近傍に切欠が形成され、複数の通気貫通孔を有して前記切欠を覆うように設けられた平板部材と、
L字状板の一方の板面に前記曲面反射鏡からの出射光を透過させるための開口を有した支持台と、
前記支持台の他方の板面に設けられた一対の係止穴部と、
前記支持台の一方の板面に設けられた係止爪部と、
前記一対の係止穴部に係合し且つ前記係止爪部にて係止されることで前記曲面反射鏡を支持台に固定すると共に前記平板部材を前記曲面反射鏡に圧接する線状弾性部材と、
を備えたことを特徴とする光源装置。In a light source device including a light-emitting unit, a curved reflecting mirror that reflects light emitted from the light-emitting unit, and a transparent protective plate provided to cover an opening side of the curved reflecting mirror,
A notch is formed near the front edge of the curved reflecting mirror, and a flat plate member having a plurality of ventilation through holes and provided so as to cover the notch,
A support base having an opening for transmitting light emitted from the curved reflecting mirror on one plate surface of the L-shaped plate,
A pair of locking holes provided on the other plate surface of the support base,
A locking claw portion provided on one plate surface of the support base,
The linear elastic member engages with the pair of locking holes and is locked by the locking claw portions, thereby fixing the curved reflecting mirror to the support table and pressing the flat plate member against the curved reflecting mirror. Components,
A light source device comprising:
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